一種微功率無線通信低功耗控制方法、終端和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及微功率無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種微功率無線通信低功耗控制方法、終端和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微功率無線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)、近距離通信等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，然而在滿足通信功能的前提下，其功耗節(jié)省一直是一個難以解決的問題。從微功率無線通信控制本身的角度降低功耗，具有十分重要的意義。
[0003]對一些簡單的新型應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)如安防、智能家居、智能表和醫(yī)療設(shè)備等，其無線通信功能需求僅限于將有限的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行目刂破?，而對電池的使用壽命提出很高的要求。對于這類應(yīng)用，藍牙4.0、Zigbee等標準協(xié)議由于其在成本和復雜性、功耗等方面缺乏優(yōu)勢而不太適用。
[0004]而常規(guī)的微功率無線通信控制方法，一方面需要微功率無線模塊一直或者一定時間間隔內(nèi)處于開機等待狀態(tài)，與關(guān)機狀態(tài)相比，等待狀態(tài)的功耗以數(shù)倍增加，這種不必要的消耗將大大縮短電池使用壽命;另一方面，沒有同步的通信將造成大量的沖突和功率浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中微功率無線模塊通信時功耗過大的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種微功率無線通信低功耗控制方法、終端和系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的一種微功率無線通信低功耗控制方法，包括:
[0007]接收中心控制器廣播發(fā)送的數(shù)據(jù)碼，所述數(shù)據(jù)碼包括中心控制器本地時間、中心控制器發(fā)射功率、同步字、廣播時間間隔T、通信狀態(tài)位、校驗碼；
[0008]根據(jù)所述中心控制器本地時間更新終端本地時間，并根據(jù)所述中心控制器發(fā)射功率調(diào)整終端發(fā)射功率；
[0009]設(shè)置自身微功率無線模塊第η次從關(guān)機狀態(tài)喚醒與所述中心控制器建立通信連接的時間間隔為nT-tt-tP，并將所述微功率無線模塊置為關(guān)機狀態(tài)，
[0010]其中，tt為預(yù)設(shè)的時間裕量值，tP為向中心控制器發(fā)送應(yīng)答消息至收到中心控制器回復的確認應(yīng)答消息的時間。
[0011]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述中心控制器發(fā)射功率調(diào)整終端發(fā)射功率具體包括:
[0012]測量接收到所述數(shù)據(jù)碼時的信號強度指示RSSI，將終端發(fā)射頻率調(diào)整為:
[0013]中心控制器發(fā)射功率-RSSI+終端的接收靈敏度+功率裕量，其中，功率裕量為預(yù)設(shè)值。
[0014]優(yōu)選的，還包括:
[0015]當超過預(yù)設(shè)的時間沒有收到所述中心控制器廣播發(fā)送的數(shù)據(jù)碼或接收到的數(shù)據(jù)碼不完整時，重新設(shè)置所述微功率無線模塊第η次從關(guān)機狀態(tài)喚醒與所述中心控制器建立通信連接的時間間隔為nT-(iXtt)_tP，并將所述微功率無線模塊置為關(guān)機狀態(tài)，其中，i為從I開始依次遞增的自然數(shù)。
[0016]優(yōu)選的，還包括:
[0017]當接收到的數(shù)據(jù)碼中通信狀態(tài)位為I時，向所述中心控制器發(fā)送準備好通知幀，進入接收狀態(tài)；
[0018]接收所述中心控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀并回復接收確認幀，直至接收到中心控制器發(fā)送的結(jié)束幀。
[0019]優(yōu)選的，還包括:
[0020]當需要向所述中心控制器發(fā)送數(shù)據(jù)時，判斷接收到的數(shù)據(jù)碼中通信狀態(tài)位為I或O；
[0021]當所述通信狀態(tài)位為I時，接收所述中心控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并在下一次通信狀態(tài)位為O時，向所述中心控制器發(fā)送數(shù)據(jù)幀；
[0022]當所述通信狀態(tài)位為O時，向所述中心控制器依次發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并接收所述中心控制器回復的接收確認幀，直至發(fā)送結(jié)束。
[0023]本發(fā)明的一種微功率無線終端，包括:
[0024]數(shù)據(jù)碼接收模塊，用于接收中心控制器廣播發(fā)送的數(shù)據(jù)碼，所述數(shù)據(jù)碼包括中心控制器本地時間、中心控制器發(fā)射功率、同步字、廣播時間間隔T、通信狀態(tài)位、校驗碼；
[0025]功率調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述中心控制器本地時間更新終端本地時間，并根據(jù)所述中心控制器發(fā)射功率調(diào)整終端發(fā)射功率；
[0026]時間設(shè)置模塊，用于設(shè)置自身微功率無線模塊第η次從關(guān)機狀態(tài)喚醒與所述中心控制器建立通信連接的時間間隔為nT-tt-tP，并將所述微功率無線模塊置為關(guān)機狀態(tài)，
[0027]其中，tt為預(yù)設(shè)的時間裕量值，tP為向中心控制器發(fā)送應(yīng)答消息至收到中心控制器回復的確認應(yīng)答消息的時間。
[0028]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述中心控制器發(fā)射功率調(diào)整終端發(fā)射功率具體包括:
[0029]測量接收到所述數(shù)據(jù)碼時的信號強度指示RSSI，將終端發(fā)射頻率調(diào)整為:
[0030]中心控制器發(fā)射功率-RSSI+終端的接收靈敏度+功率裕量，其中，功率裕量為預(yù)設(shè)值。
[0031 ]優(yōu)選的，所述時間設(shè)置模塊還用于，
[0032]當超過預(yù)設(shè)的時間沒有收到所述中心控制器廣播發(fā)送的數(shù)據(jù)碼或接收到的數(shù)據(jù)碼不完整時，重新設(shè)置所述微功率無線模塊第η次從關(guān)機狀態(tài)喚醒的時間間隔為nT_(i Xtt)_tP，并將所述微功率無線模塊置為關(guān)機狀態(tài)，其中，i為從I開始依次遞增的自然數(shù)。
[0033]優(yōu)選的，還包括:
[0034]接收準備模塊，用于當接收到的數(shù)據(jù)碼中通信狀態(tài)位為I時，向所述中心控制器發(fā)送準備好通知幀，進入接收狀態(tài)；
[0035]數(shù)據(jù)幀接收模塊，用于接收所述中心控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀并回復接收確認幀，直至接收到中心控制器發(fā)送的結(jié)束幀。
[0036]優(yōu)選的，還包括:
[0037]狀態(tài)位判斷模塊，用于當需要向所述中心控制器發(fā)送數(shù)據(jù)時，判斷接收到的數(shù)據(jù)碼中通信狀態(tài)位為I或O;
[0038]延時發(fā)送模塊，用于當所述通信狀態(tài)位為I時，接收所述中心控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并在下一次通信狀態(tài)位為O時，向所述中心控制器發(fā)送數(shù)據(jù)幀；
[0039]即時發(fā)送模塊，用于當所述通信狀態(tài)位為O時，向所述中心控制器依次發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并接收所述中心控制器回復的接收確認幀，直至發(fā)送結(jié)束。
[0040]本發(fā)明的一種微功率無線通信低功耗控制系統(tǒng)，包括:中心控制器和所述的微功率無線終端。
[0041]本發(fā)明的微功率無線通信低功耗控制方法、終端和系統(tǒng)，微功率無線模塊具有4種工作狀態(tài):關(guān)機狀態(tài)、預(yù)備狀態(tài)、發(fā)射狀態(tài)、接收狀態(tài)，通過狀態(tài)的區(qū)分和控制降低終端設(shè)備的通信功耗；中心控制器通過廣播方式進行功率控制、時間同步、時間間隔等參數(shù)的傳送，微功率無線終端只需定時開機接收即可維持同步；與主動發(fā)送信息相比，接收狀態(tài)的功耗更低;微功率無線終端還可以動態(tài)進行發(fā)射功率的調(diào)整和控制，確保通信可達的前提下實現(xiàn)發(fā)射功耗最低；同時，終端與中心控制器始終處于同步維持狀態(tài)，通信過程中可以有效避免沖突。通過本發(fā)明，使得終端的微功率無線模塊處于開機狀態(tài)的時間盡可能地縮短，大大降低了通信功耗。同時，廣播時間間隔T和終端喚醒時間間隔均可以根據(jù)實際需要進行調(diào)節(jié)，提高了實現(xiàn)的靈活性，可以在功耗和實時性之間進行平衡選擇。
[0042]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
[0043]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0044]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0045]圖1為本發(fā)明實施例的微功率無線模塊通信狀態(tài)切換示意圖；
[0046]圖2為本發(fā)明實施例一的方法流程示意圖；
[0047]圖3為本發(fā)明實施例的微功率無線通信低功耗控制方法的通信示意圖；
[0048]圖4為本發(fā)明實施例二的方法流程示意圖；
[0049]圖5為本發(fā)明實施例三的方法流程示意圖；
[0050]圖6為本發(fā)明實施例三的微功率無線終端接收數(shù)據(jù)的示意圖；
[0051 ]圖7為本發(fā)明實施例四的方法流程示意圖；
[0052]圖8為本發(fā)明實施例四的微功率無線終端發(fā)送數(shù)據(jù)的示意圖；
[0053]圖9為本發(fā)明實施例五的微功率無線終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0054]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0055]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中